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维普资讯 大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥非线性分析 杨炳成，邬刚柔 ，刘 剑 文章编号：1003—4722(2006)01—0005一O3 大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥非线性分析 杨炳成，邬刚柔，刘 剑 (长安大学公路学院，陕西 西安 710064) 摘 要 ：以某实桥工程为研究对象，采用ANSYS建立全桥空间计算模型，对大跨径钢管混凝 土劲性骨架拱桥线性和非线性的施工全过程进行受力分析。通过对整个施工全过程 内力、应力和 挠度的分析 ，研究其截面刚度随施工变化对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥非线性的影响，以及施 工设计 中分环分段 的合理性 。 关键词：钢管混凝土劲性骨架拱桥；非线性分析；有限元法 中图分类号 ：U448．22 文献标识码 ：A NonlinearAnalysisofLongSpanArchBridges ReinforcedwithConcrete-FilledSteelTubes YANG Bing—cheng，W 【，Gang-rou，LIUJian (InstituteofHighways，ChanganUniversity，Xian710064，China) Abstract：Takinganactualbridgeprojectastheresearchobject，thispaperestablishesaspa— tialcalculationmodelforawholebridgestructurebymeansoffiniteelementprogram ANSYSfor thepurposeofmechanica1analysisofbothlinearityandnonlinearityoflongspanarchbridgesre inforcedwithconcrete—filledsteeltubesin theirconstructionprocess．Onthebasisofanalysisof theinternalforces，stressanddeflectionofthebridgesinthewholeconstructionprocess，thepa— perthenconductsastudyofinfluencesfrom construction——variantsectionalrigidityonthenonlin—— earityofthebridgesandrationalityofdividingconstructionproceduresandstagesforthebridges intheworkingdesign． Keywords：archbridgereinforcedwith concrete—filledsteeltube；nonlinearanalysis；finite elementmethod 钢管混凝土劲性骨架拱桥能够解决拱桥施工过 影响。 程中支架架设或混凝土拱肋 吊装等困难 ，为发展大 跨径拱桥提供解决方案。由于大跨径钢管混凝土拱 1 分析理论 桥是近代发展起来的，其研究还不是很完善，其几何 1．1 拱的几何非线性 非线性和材料非线性对大跨径拱桥的影响到底有多 按照挠度理论有单元在局部坐标系中的刚度方 大都有待于进一步研究。这些研究得 以进行都是得 程 (即单元的节点位移矩 阵与相应 的节点力矩阵之 益于有限元理论和现代 电子计算机的发展，使其结 间的关系)为 ： 构有限元计算和非线性仿真分析得以实现。本文以 ([K]+ [K]；+ [K]